1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA
“ANTONIO JOSE DE SUCRE”
VICE – RECTORADO BARQUISIMETO
PROGRAMA DIDACTICO
CIRCUITOS ELECTRICOS I
LAPSO 2012-2
2. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA
“ANTONIO JOSE DE SUCRE”
VICE – RECTORADO BARQUISIMETO
ASIGANTURA : Circuitos Eléctricos I DEPARTAMENTO: Ingeniería Eléctrica
ÁREA CURRICULAR: Ciencias Básicas CÓDIGO: IE 5114
para la Electricidad
CARÁCTER: OBLIGATORIO SEMESTRE: III
NÚMERO DE HORAS: 4 PRELACIÓN: EB 1125
TEÓRICAS: 4
ELABORADO POR: Ing. José Baute
FECHA DE VIGENCIA: JULIO 2012
LAPSO ACADÉMICO: 2012-2
3. Introducción
La asignatura deCircuitos Eléctricos I esta adscrito ala Sección de Ciencias Básicas para la Electricidad del
departamento de Ingeniería Eléctricaen el tercer semestre, de la Universidad Nacional Experimental
Politécnica Antonio José de Sucre. Este programa persigue proporcionar herramientas básicas para el análisis
y la comprensión de los circuitos eléctricos, ya que éstos son imprescindibles para el estudio y comprensión de
cualquier sistema eléctrico además son la base de las especialidades de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
El programa consta de 4 unidades de crédito, de 4 horas semanales, distribuidas por unidades.
UNIDAD N° 1: Componentes de un circuito.
UNIDAD N° 2: Técnicas básicas de análisis de circuitos.
UNIDAD N° 3: Métodos generales de análisis de circuitos.
UNIDAD N° 4: Teoremas clásicos de análisis de circuitos.
UNIDAD N° 5: Respuesta transitoria de los circuitos RC y RL.
UNIDAD N° 6: Respuesta transitoria de los circuitos RLC.
UNIDAD N° 7: Análisis sinusoidal y álgebra compleja.
UNIDAD N° 8: Técnicas de análisis aplicadas a circuitos de C.A.
El presente programa contiene fundamentación, programación del semestre y unidad didáctica con sus
respectivos anexos.
4. Fundamentación
La razón de ser de la asignatura “Circuitos Eléctricos I” como parte integrante del diseño curricular de la
carrera de Ingeniería Eléctrica se basa en la necesidad de especializar al estudiante en tópicos avanzados de
análisiscircuitales. En este nivel de la carrera, se espera que los cursantes hayan adquirido un buen manejo
de circuitos electrónicos discretos a fin de poder efectuar un salto cuántico hacia la comprensión de técnicas
de análisis y diseño de circuitos eléctricos desde un enfoque sistémico. La perspectiva de sistemas hace
énfasis en propiedades de módulos y circuitos integrados, que deben ser utilizadas y explotadas al máximo en
la tarea de proyectar circuitos eléctricos de mayor complejidad.
El contacto con reclutadores de ingenieros eléctricos en el medio donde se encuentra insertoelDepartamento
condujo a poner especial atención en el diseño de sistemas eléctricos. Al nuevo ingeniero se le pedirá diseñar
sistemas y circuitos eléctricos utilizando un inventario cada vez mayor de nuevos circuitos integrados y
componentes discretos. Por lo tanto, el espíritu de la asignatura es formar a los estudiantes de ingeniería
eléctrica a pensar como diseñadores, tratando de corregir su natural tendencia a memorizar métodos de
diseño.
El desarrollo dela asignatura busca lograr el adecuado balance entre fundamentos y aplicaciones. Los
fundamentos no cambian con el tiempo y por ello tienen especial importancia; sin embargo, una excesiva
concentración en los fundamentos resta emoción a la materia y hace difícil que el estudiante desarrolle las
habilidades cognitivas necesarias para una carrera en eléctrica. Por otra parte, las aplicaciones sí cambian con
5. el tiempo, por lo que un método que se centre en ellas a expensas de presentar un tratamiento superficial de
los fundamentos puede conducir a formar profesionales sin capacidad de adaptación frente al vertiginoso ritmo
de avance tecnológico en la especialidad.
En síntesis, el énfasis estará puesto en la educación más que en el entrenamiento. Para ello es fundamental
asignar una significativa relevancia a las actividades que tengan al estudiante como protagonista de su propio
proceso de aprendizaje, reservándole al alumno un rol totalmente activo en la construcción del conocimiento.
PROGRAMACIÓN DE LAPSO O SEMESTRE
6. LAPSO O SEMESTRE: III ASIGNATURA: Circuitos Eléctricos I FACILITADOR: Ing. José Baute
SEMANA FECHA CONTENIDO ESTRATÉGIADIDÁCTICA EVALUACIÒN
ACTIVIDADES PONDERACION
Dinámica grupal
Diagnóstico.
Presentación
Prueba diagnóstico
1 Unidad N° 1
Sistemas de unidades. Magnitud. Unidad.
Sistema internacional. Sistema decimal.
Múltiplos y submúltiplos. Simbolismo Lluvia de ideas.
dimensional. Unidad de carga. Fuerzas Exposición del
naturales: gravitatorias, Docente. Discusión socializada
nucleares y eléctricas.
Ley de Coulomb. El coulombio.
Corriente. Conductores y aislantes.
Corriente. Conductores y aislantes. El
amperio.
Corriente instantánea. Convenio de signo,
2 tipos de corrientes. Voltaje. El voltio. Exposición del docente, resolución de problemas
Convenio de signo. Pregunta abiertas.
Potencia. El vatio. Potencia absorbida y
entregada. Energía. El joule.
7. Elementos de dos terminales.
Elemento real e ideal. Modelo matemático.
Elemento general y simple. Elemento
unilateral y bilateral.
Elemento pasivo y activo. Elemento lineal y Exposición del docente.
2 no lineal. Fuentes. Fuentes de tensión y de Lluvias de ideas
corriente. Discusión grupal.
Fuentes independientes. Fuentes nulas. Resumen general
Circuito abierto. Cortocircuito. La
resistencia. Símbolo.
Construcción física
Resistividad. Ley de Ohm. Modelo
matemático. El ohmio. Conductancia.
Características eléctricas. Conversión de
energía. Variación de la resistencia con la
Exposición del docente.
temperatura. Potencia
3 Discusión grupal.
consumida. La inductancia. Símbolo.
Resolución de problemas
Construcción física. Bobina real. Oersted,
Ampere, Faraday y
Lenz. Modelo matemático
Recinductancia. Características eléctricas.
Conversión de energía.
Condiciones iniciales. La capacitancia.
Símbolo. Construcción física. Dieléctricos.
Lluvia de ideas
Condensador real. El
Exposición del docente
faradio. Modelo matemático. Elastancia.
Resolución de problemas
Características eléctricas. Conversión de
Preguntas abiertas
energía. Condiciones
iniciales. Fuentes controladas de tensión
y de corriente
8. Unidad N° 2
Lluvia de ideas.
Circuito eléctrico. Red eléctrica. Red
Exposición del docente.
pasiva y red activa. Conductores perfectos.
Trabajo en grupo.
Constantes concentradas y distribuidas
Conclusiones
4
Nudo. Nudo ficticio. Derivación. Rama.
Lazo malla. Leyes de Lluvia de ideas
Kirchhoff. Supernodo. Elementos en serie Exposición del docente
y en paralelo. Equivalencia. Circuitos Resolución de problemas
equivalente Discusión socializada
Resistencia
equivalente. Combinación serie - paralelo
de resistencias. Combinación de
Lluvia de ideas
conductancias. Combinación de
Exposición del docente
inductancias. Serie y paralelo.
Clase participativa
Combinación de capacitancias. Serie
5 y paralelo
Balance de potencia.
Combinación de fuentes. Fuentes Discusión socializada.
opuestas y en refuerzo. Divisores de Exposición del docente.
tensión y de corriente Resolución de problemas.
Conexiones
estrella y triángulo- transformaciones
estrella – triángulo. Transformación de
6 Lluvia de ideas.
fuentes. Fuentes equivalentes.
Modelación
Fuentes practicas de tensión y de corriente
Resolución de problemas
9. Unidad N° 3
6 Lluvia de ideas.
Análisis de mallas. Circuito plano.
Exposición del docente.
Corriente de malla. Ecuaciones de malla
Resolución de problemas.
Resistencias
Lluvia de ideas.
propias y mutuas de malla. Super malla.
Exposición del docente.
Síntesis. Análisis de nudos. Tensiones de
Resolución de problemas.
nudo
7
Ecuaciones de nudo. Lluvia de ideas.
Conductancia propia y mutua de nudo. Exposición del docente.
Dualidad. Circuito dual Resolución de problemas
Discusión grupal.
Unidad N° 4
Sistema lineal. Teorema de Exposición del docente.
Proporcionalidad, Teorema de Resolución de problemas.
Superposición Discusión grupal.
8
Teorema de
Exposición del docente.
Thevenin. Teorema de Norton. Teorema
Resolución de problemas.
de la Máxima Transferencia de Potencia
Discusión grupal.
Teorema de Millman. Exposición del docente
Teorema de la Sustitución Discusión socializada
Trabajo en grupo
9
Unidad N° 5
Exposición del docente.
Circuito RC sin fuentes. Circuito RL sin
Resolución de problemas.
fuentes. Función excitatriz escalón unidad.
Discusión grupal.
Funciones
10. Excitatrices escalón de tensión y de
Lluvia de ideas
corriente. Pulsos rectangulares de tensión
Exposición del docente
y de corriente
Discusión grupal
10
Circuitos RC con fuentes. Circuitos RL
con fuentes. Respuesta completa, Exposición del docente.
forzada y natural Resolución de problemas.
Unidad N° 6
Circuito RLC en paralelo sin fuentes.
Lluvia de ideas.
Respuesta sobre amortiguada. Sub –
Exposición del
amortiguada.
Docente. Asignación
11 Con amortiguamiento critico
Circuito RLC en serie sin fuentes. Lluvia de ideas.
Circuito RLC con fuentes Resolución de problemas
Trabajo en grupo.
Unidad N° 7
Características de las sinusoides.
Desfasaje. Respuesta forzada de circuitos
RL y RC. Exposición del docente.
Circuitos puros: inductivos, capacitivos y Resolución de problemas.
resistivos. Álgebra de los números Discusión socializada.
12 complejos. Formas de
representación de los números complejos
Identidad de Euler. Operación con
números complejos. Torbellino de ideas.
Fasores. Representación compleja de una Exposición del docente.
tensión y de una corriente. Dominios del Resolución de problemas.
tiempo y de la frecuencia. Relaciones V&I
11. Impedancia. Admitancia. Reactancia.
Susceptancia. Diagrama Exposición del docente.
de impedancias y admitancias. Diagramas Resolución de problemas.
fasoriales
13
Unidad N° 8 Torbellino de ideas.
Técnicas básicas de análisis de circuitos Exposición del docente.
en C.A. Resolución de problemas.
Trabajo en grupo
Métodos generales de análisis de circuitos Torbellino de ideas.
en C.A. Exposición del docente.
Resolución de problemas.
Trabajo en grupo
14
Teoremas clásicos de análisis de circuitos Torbellino de ideas.
en C.A. Exposición del docente.
Resolución de problemas.
Trabajo en grupo
Rezagados
15
Sustitutivo
16 Discusión y entrega de notas
12. DIAGNÓSTICO INICIAL
¿QUÉ ¿CÓMO ¿CON QUÉ
EVALUAR? EVALUAR? EVALUAR?
¿A QUIEN ¿CUANDO
EVALUAR? EVALUAR?
ACTIVIDADES
ASPECTOS INDICADORES TÉCNICAS INSTRUMENTOS
Conocimiento Concepto de
s Voltaje
Previos
Concepto de
Corriente Estudiantes
Concepto de
Resistencia Al inicio del
semestre
Ambiente
Institución adecuado
Iluminación Institución
Ventilación
Buena pizarra
13. PLAN DE CLASE
OBJETIVO DIDÁCTICO: Aplicar la Ley de Ohm como una herramienta enel análisis de sistemas eléctricos.
CONTENIDOS
CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL
La Ley de OHM Definición de la Ley de OHM Reconocimiento de la importancia de la Ley de
Concepto Definición de la Resistencia Eléctrica OHM en el calculo de las variables eléctricas.
Características Definición Voltaje o diferencia de Potencial. Reconocer la distribución de las variables
Términos eléctricas en los circuitos
ESTRATEGIAS DIDACTICAS TIPO ESTRATEGIA DE EVALUACION
ACTIVIDADES RECURSOS ACTIVIDAD TECNICA INSTRUMENTO CRITERIO PUNTAJE TIEMPO
INICIO: Actividad motivadora. Presentación de una imagen
de uncircuito eléctrico. Lluvia de ideas
Enunciación del objetivo 80min
DESARROLLO:Exposición del docente a través de mapas
conceptuales. Ejemplos. Resolución de problemas en
pequeños grupos.
CIERRE: Preguntas abiertas sobre el tema para verificar
aprendizaje.
